위한 기초적인 방법을 이해하기 위해 저항체에 작용하는 양단에 차압을 이용하여 저항체에 유량계수를 구하고자 고안된 실험 장치이다.
이 실험 장비를 이용함으로써 베르누이방정식에 기초적인 응용과 유량을 측정하는 방법을 숙지하고 Blower를 통한 난류에 기본적인 분석법을 알 수 있다.
① 고체 경계의 영향
유체흐름 ⇒ 고체경계의 영향 ⇒ 경계층 형성
- 경계층 안의 위치에 따른 u의 변화
- 경계층 형성에 의한 유체 마찰
마찰이 없는 Bernoulli식에서 는 유체 단위 질량의 운동에너지
⇒ 흐름단면에서 유속이 변할 경우 보정이 필요
미소단면적 를 통한 질량유량은 이
여기서 f를 Fanning 마찰계수라 하며, 난류의 연구에서 특히 중요하다.
=
층류흐름에서 마찰계수와 Reynolds 수의 관계는
따라서, 유체의 흐름이 층류일 때는 다음의 Hagen-Poiseuille 식으로도 계산할 수 있다.
난류 유동에 대한 곧은 관에서의 마찰 손실에 관한 주제를 다루는 가운데 Fanning의 마찰인
대한 조작방법 및 특성을 이해하는데 있다.
실험 진행은 먼저 Bench top에 있는 valve를 완전하게 열고, 유체인 물이 나오는 고무호스를 연결한 뒤, venturimeter 장치 내에 정수압으로 통과시켰다. 그 후 manometer의 pipe line에 들어 있는 air를 제거하기 위해 장치의 down stream쪽에 있는 screw valve를 조절하였다
③ ventury meter data 계산
☞ 측정한 로터메타 유량 6, 8, 12,15 LPM중에서 15LPM 하나를 선택하여 아래 계산을 한다.
* Venturimeter의 계산법 *
일반적인 직선의 관이라면, 유속(v)은 부피유량(Q)을 단면적(A)으로 나눠 쉽게 구할 수 있겠으나, Venturimeter는 내부에서 직경이 변화하므로 부피유량과 질량유속을 구